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        玻璃熔窯用粘土耐火磚的性能、應用及注意事項

        2019-05-22 17:06:17 點擊:

          黏土質耐火磚是以耐火黏土為原料生產的耐火制品。在工業上使用十分廣泛。黏土磚分為普通黏土磚、多熟料黏土磚、全生料黏土磚和高硅質黏土磚等品種。

          (1) 化學組成

          黏土磚由于其原料不同,化學成分的變化很大。其主要成分是Al2O3和SiO2。各種成分的大致范圍如下:Al2O3 30%?46%、SiO2 50%?70%、Fe2O3 1.0%?3.0%、TiO2 1.0%?2.5%、(R2O+RO)1.0%?4.0%。另外有一種半酸性黏土磚,其成分為:AI2O3 11%?16%、SiO2 81%?85%、Fe2O3 1.0%?2.0%、(R2O+RO)1.0%?3.0%。

          (2) 晶相組成

          黏土磚結晶主要是莫來石3Al2O3·2SiO2(Al2O371.8%、SiO228.2%)與SiO2結晶。SiO2結晶以方石英為主,并有少量鱗石英。玻璃相主要是Al2O3、SiO2和少量其他氧化物。從相圖的理論值計算出,當Al2O3 35%時,莫來石與SiO2結晶各占50%。實際上,由于磚中Fe2O3、R2O等雜質存在,使莫來石生成量較少。這一部分

          Al2O3、SiO2和其他各種氧化物組成了玻璃相。玻璃相的含量受原料種類、化學組成、燒成條件影響很大。一般情況下,SiO2、Fe2O3、R2O含量高時玻璃相多。

          (3) 黏土磚的性質及應用

          黏土磚的抗熱振性較好,波動范圍大,一般均大于10次(1100℃水冷),這與黏土制品的線脹系數值不太大(20?1300℃之間的平均線脹系數為4.5×10-6?5.8×10-6℃)、又無多晶轉變現象及具有明顯顆粒結構組織有關,因此黏土磚在玻璃窯爐中常用作池底大磚。

          黏土制品屬于弱酸性的耐火制品,隨SiO2含量增加其酸性增強。它對酸性具有一定的侵蝕抵抗能力,而對堿性侵蝕抵抗能力較差。因此黏土制品宜于用作酸性窯爐的耐火材料。玻璃窯用大型黏土質耐火磚是指砌筑玻璃窯用的單重不小于50kg的黏土質耐火磚。冶金行業標準(YBT5106—1993)將黏土質耐火磚按理化指標分為N-1、N-2a、N-2b、N-3a、N-3b、N-4、N-5、N-6八種牌號。

          該標準還對磚的斷面層裂等作了下列規定。

          ①磚的斷面層裂長度小于400mm的磚:層裂寬度0.26?0.50mm時,長度不大于40mm;層裂寬度0.51?1mm時,長度不大于25mm。長度大于400mm的磚:層裂寬度0.26?0.50mm時,長度不大于80mm;層裂寬度0.51~1mm時,長度不大于50mm。

          ②層裂寬度小于0.25mm的裂紋,長度不限制。

          ③斷面上不得有大于1mm的空隙與裂紋。

          (4)黏土磚使用注意事項

          ①不同成形方法生產的黏土磚制品性能不同

          除高壓成形方法外的各種成形方法生產的黏土磚中,結合物含量都比較多,因而燒成溫度不能太高。這種磚荷重軟化溫度低、重燒收縮大、氣孔率高。泥漿澆注法和高壓成形法生產的黏土磚組織結構比較均勻。而其他成形方法生產的黏土磚組織結構不均勻,會出現層狀結構、造成方向性開裂及內部裂紋等問題。

          ②骨料與結合物

          一般結合耐火材料骨料與結合物的抗侵蝕性不同。骨料抗侵蝕性比結合物好。這兩者抗侵蝕性差別較大時,結合物首先被侵蝕,從而造成整個耐火材料的破壞。但是為了制得氣孔率低的黏土磚,常在結合物中加入少量石英和R2O。這樣黏土磚的機械強度增加,但也造成了結合物抗侵蝕性下降。

          根據這一特點,在熔窯的不同部位,由于侵蝕條件不同,可以選用不同黏土磚。蓄熱室下部爐條碹及下部格子磚,受到配合料粉塵和揮發物的侵蝕比較小,溫度也較低,負荷重大,主要要求機械強度高。因此,磚中結合物可以含有適量的SiO2、Fe2O3、R2O。但是用于高溫部位的黏土磚,主要要求耐火度高,其結合物中含雜質少。

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